CN107849814A - 用可升华材料处理的商业制品 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种纸产品，其在使用前和使用期间可以保持完整，并且可以随时间推移而自我崩解。当与不会自我崩解的类似纸产品相比较时，这样的纸产品在使用后可占据使用者的垃圾桶中的较小空间。这样的纸产品可以用包含可升华材料的局部粘结剂处理。随着时间推移，可升华材料可以从纸产品升华，从而降低纸产品的纤维保持粘结在一起的能力。

Description

用可升华材料处理的商业制品

相关申请案

本申请要求2015年8月31日提交的美国临时申请号62/211,952的优先权，该临时申请的内容据此以与本申请一致的方式通过引用并入。

背景技术

在制造纸产品如纸巾、毛巾、餐巾纸、擦拭物等时，为了提供具有适合纸产品预期目的的适当混合属性的最终纸产品，必须注意各种各样的产品特性。在这些各种属性之中，改善柔软度、强度、吸收性、松散度和拉伸性一直是主要的目标，特别是对于消费品市场中的纸产品而言。

柔软度通常是纸产品在使用者的脸上或手上感觉如何。柔软度通常取决于各种物理特性，包括纸产品的表面感觉和刚度。刚度通常又取决于纸产品的强度。纸产品的强度是产品在使用条件下，特别是在潮湿的情况下保持其物理完整性并抵抗撕裂或撕碎的能力。强度是拉伸强度和拉伸性的组合。当一者较高时，另一者可能较低，且仍然保持“强度”。而且，当需要一定水平的湿强度时，使用提供较高湿/干强度比的粘结剂使得干强度较低，因此柔软度较高。

传统上，已经使用湿法成网工艺制造了许多纸产品，其中在最终干燥之前通过从幅材中压出或挤压水来从湿法成网的幅材中除去大量的水。幅材由吸收性造纸毡支撑，并在幅材转移到扬克式干燥机(Yankee dryer)的表面时使用压力辊在毡与旋转加热圆筒如扬克式干燥机的表面之间挤压。然后用刮刀将干燥的幅材从扬克式干燥机中移出，这称为起绉。起绉通过破坏先前在该工艺的幅材加工阶段期间形成的许多粘结而用于使干燥的幅材部分地脱粘。幅材可以干式或湿式起绉。起绉可以大大改善幅材的感觉，但是以强度的显著损失为代价。

最近，通风干燥已经成为干燥纸幅的另一种方式。通风干燥提供了通过使热空气穿过幅材直至其干燥而从幅材除去水的相对非压缩的方法。更具体地说，将湿法成网幅材从成形织物转移到粗糙的高度透气的通风干燥织物上，并保持在通风干燥织物上直到相当干燥。所得通风干燥的幅材比传统起绉的片材更膨化，因为幅材较少地被压缩。尽管仍然可以使用压力辊来随后将幅材转移到扬克式干燥机中起绉，但是消除了从湿幅材中挤压水。

因此，此类纸产品可以具有柔软度、强度、吸收性、松散度和拉伸性的所需属性。然而，处置纸产品会导致纸产品在使用者的垃圾桶中占据大量空间。这可能导致垃圾桶溢出，并且在垃圾桶周围的区域中产生不卫生的条件。使用者试图压缩垃圾桶中的废物会导致使用者的手接触到不卫生的材料。处理垃圾桶中纸产品溢出的机械化尝试利用自压实垃圾接收器。然而，此类垃圾接收器是昂贵的并且需要电力才能工作。

需要能保持其所需属性并在使用前和使用期间保持完整且在使用后可能经历强度降低的纸产品。需要可占据使用者的垃圾桶中的较小空间的纸产品。需要在使用后可以随时间推移而自我崩解的纸产品。

发明内容

在各种实施方案中，纸产品可以是由多根造纸纤维形成并具有第一外表面和第二外表面的非织造片材，其中至少一个外表面包含局部施用的粘结剂组合物，该粘结剂组合物包含至少约5％重量/重量的可升华材料。在各种实施方案中，可升华材料在室温下升华。在各种实施方案中，可升华材料在25℃下的蒸气压在约0.01mmHg至约1.0mmHg的范围内。在各种实施方案中，可升华材料是环十二烷。在各种实施方案中，可升华材料是薄荷醇。

在各种实施方案中，商业制品可以包括纸产品，其可以是由多根造纸纤维形成并具有第一外表面和第二外表面的非织造片材，其中至少一个外表面包含含有至少约5％重量/重量的可升华材料的局部施用的粘结剂组合物和包覆纸产品的空气不可透过的材料。在各种实施方案中，空气不可透过的材料包括热塑性膜。在各种实施方案中，空气不可透过的材料包含约15gsm至约75gsm的基重。在各种实施方案中，空气不可透过的材料包含约300微米至约600微米的厚度。在各种实施方案中，在从纸产品分离空气不可透过的材料之后，可升华材料在短于约240小时的时间段内从纸产品升华。在各种实施方案中，可升华材料在不到约120小时内从纸产品升华。

在各种实施方案中，制造商业制品的方法可以包括以下步骤：提供多根造纸纤维，使这些造纸纤维形成为包含第一外表面和第二外表面的非织造片材，和向该非织造片材的外表面中的至少一个施用至少5％重量/重量的可升华材料，其中该商业制品可以包括纸产品，该纸产品可以是由多根造纸纤维形成并具有第一外表面和第二外表面的非织造片材，其中至少一个外表面包含含有至少约5％重量/重量的可升华材料的局部施用的粘结剂组合物和包覆纸产品的空气不可透过的材料。在各种实施方案中，向非织造片材的外表面中的至少一个施用至少约5％重量/重量的可升华材料的步骤还包括以图案施用可升华材料的步骤，该图案涂布施用了该可升华材料的纸产品的外表面的表面积的约75％至约95％。

在各种实施方案中，将超吸收性颗粒材料粘结成基质形式的方法可以包括提供多种超吸收性颗粒材料和向超吸收性颗粒材料的外表面施用至少约5％重量/重量的可升华材料的步骤。

在各种实施方案中，将人发纤维粘结成基质形式的方法可以包括提供多根人发纤维和向人发纤维的外表面施用至少约5％重量/重量的可升华材料的步骤。

具体实施方式

本公开涉及一种纸产品，其在使用前和使用期间可以保持完整，并且可以随时间推移而自我崩解。当与不会自我崩解的类似纸产品相比较时，这样的纸产品在使用后可占据使用者的垃圾桶中的较小空间。这样的纸产品可以用包含可升华材料的局部粘结剂处理。随着时间推移，可升华材料可以从纸产品升华，从而降低纸产品的纤维保持粘结在一起的能力。

如本文所述的“纸产品”旨在包括诸如卫生纸、面巾纸、纸巾、工业擦拭物、食品专用擦拭物、餐巾纸、医疗垫片和其他类似产品的产品。纸产品可以是由多根造纸纤维形成并具有第一外表面和第二外表面的非织造片材。纸产品可以具有一个、两个、三个或更多个层片，并且每个层片可以由任何合适类型的造纸纤维制成。作为非织造片材的纸产品可以进一步作为吸收性制品的组分掺入吸收性制品中。

造纸纤维可以包括已知可用于制造纸产品的任何纸浆纤维、纤维素纤维、其他天然纤维、非纤维素合成纤维、化学热磨机械纤维或再循环纤维素纤维。适用于制造纸产品的纤维可以包括但不限于任何天然或合成纤维素纤维，包括但不限于非木质纤维，诸如棉、羊毛、人发、猪鬃、马尼拉麻、洋麻、印度草、亚麻、西班牙草、秸秆、黄麻、甘蔗渣、乳草絮状纤维和凤梨叶纤维；以及木质纤维，诸如从落叶和针叶树获得的那些，包括软木纤维，诸如北方和南方的软木牛皮纸纤维；硬木纤维，诸如桉树、枫树、桦树和白杨。木材纤维可以以高收率或低收率形式制备，并且可以以任何已知方法制浆，包括牛皮纸、亚硫酸盐、高收率制浆方法和其他已知制浆方法。一部分纤维，诸如按干重计高达50％或以下或按干重计约5％至约30％，可以是合成纤维，诸如人造丝、聚烯烃纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚苯乙烯纤维、丁烯纤维、双组分皮芯纤维、共聚物纤维、多组分粘结剂纤维等等。可以使用任何已知的漂白方法。合成纤维素纤维类型包括所有品种的人造丝和其他来源于粘胶或化学改性纤维素的纤维。可以使用经化学处理的天然纤维素纤维，诸如丝光纸浆、化学硬化或交联的纤维、或磺化纤维。可以使用的其他造纸纤维包括再循环纤维素纤维和高收率纤维。如本文所使用，再循环纤维素纤维是指如下的任何纤维素纤维：先前已经通过物理、化学或机械方式从其原始基质中分离出来的任何纤维素纤维，并且另外已经形成为纤维幅材，干燥到含水量为约10重量％或以下并随后通过一些物理、化学或机械方式从其幅材基质中重新分离。高收率纤维是通过制浆工艺制造的那些造纸纤维，这些制浆工艺提供约65％或以上、更具体地讲约75％或以上、且还更具体地讲约75％至约95％的收率。收率是以初始木材质量的百分比表示的所得加工纤维的量。此类制浆工艺包括漂白化学热磨机械浆、化学热磨机械浆、压力/压力热磨机械浆、热磨机械浆、热磨机械化学浆、高收率亚硫酸盐纸浆以及高收率牛皮纸浆，所有这些纸浆使所得纤维具有高水平的木质素。相对于典型的化学制浆纤维而言，高收率纤维因其在干燥和润湿两个状态下的刚度而为人所知。

纸产品可以用均匀纤维配料制造，或者可以由分层纤维配料形成，从而在单层片或多层片产品内产生多个层。纸产品的分层基础幅材可以使用本领域中已知的设备如多层流浆箱形成。基础幅材的强度和柔软度均可以根据需要通过层的制造来调整，所述层诸如由分层流浆箱产生的那些层。

例如，每个层中可以使用不同的纤维配料以产生具有所需属性的层。例如，包含软木纤维的层具有比含有硬木纤维的层高的拉伸强度。另一方面，硬木纤维可以增加纸产品的柔软度。在一个实施方案中，单层片可以包括主要包含硬木纤维的第一外层和第二外层。如果需要，硬木纤维可以与量高达约10重量％的再循环纤维素纤维和/或量高达约10重量％的软木纤维混合。层片还可以包括定位在第一外层和第二外层之间的中间层。该中间层可以主要包含软木纤维。如果需要，例如高收率纤维或合成纤维的其他纤维可以与量高达约10重量％的软木纤维混合。

当由分层的纤维配料构造层片时，每层的相对重量可以根据特定应用而改变。例如，在一个实施方案中，当构造包含三层的层片时，每层可以占层片总重量的约15％至约40％，诸如层片重量的约25％至约35％。

湿强度树脂可以根据需要被添加到配料中以增加最终纸产品的湿强度。可用的湿强度树脂包括二亚乙基三胺(DETA)、三亚乙基四胺(TETA)、四亚乙基五胺(TEPA)、表氯醇树脂、聚酰胺-表氯醇(PAE)或其任何组合、或被认为是在这些树脂家族中的任何树脂。特别优选的湿强度树脂是聚酰胺-表氯醇(PAE)树脂。通常，PAE树脂通过以下方式形成：首先使聚亚烷基多胺与脂族二羧酸或二羧酸衍生物反应。由二亚乙基三胺和己二酸或二羧酸衍生物酯制成的聚氨基酰胺是最常见的。然后，使所得聚氨基酰胺与表氯醇反应。可用的PAE树脂以商品名出售(可从Ashland,Inc.,Covington,KY商购获得)。

类似地，干强度树脂可以根据需要被添加到配料中以增加最终纸产品的干强度。此类干强度树脂包括但不限于羧甲基纤维素(CMC)、任何类型的淀粉、淀粉衍生物、树胶、聚丙烯酰胺树脂以及其他熟知的树脂。此类树脂的商业供应商与供应上文所论述的湿强度树脂的供应商相同。

纸产品通常可以通过本领域已知的各种造纸工艺中的任一种来形成。在各种实施方案中，纸产品的基础幅材通过通风干燥形成，并且可以为起绉的或不起绉的。例如，造纸工艺可以利用粘合起绉、湿式起绉、双起绉、压花、湿压、空气加压、通风干燥、起绉通风干燥、不起绉通风干燥以及形成基础幅材的其他步骤。此类技术的一些实例在美国专利5,048,589、5,399,412、5,129,988和5,494,554中公开，所有这些专利以与本公开一致的方式并入本文中。在形成多层片薄页纸产品时，单独的层片可以根据需要由相同工艺或由不同工艺制成。

在各种实施方案中，基础幅材通过不起绉通风干燥工艺形成，诸如，例如在美国专利5,656,132和6,017,417中描述的工艺，这两份专利以与本公开一致的方式通过引用并入本文。

在不起绉通风干燥工艺中，双网成型机可以具有造纸流浆箱，其将造纸纤维的水性悬浮液流注入或沉积到成形织物上，在该工艺下游，随着湿幅材被部分地脱水至约10干重百分比的稠度，该成形织物用于支撑并承载新形成的湿幅材。湿幅材的另外脱水可以通过已知的造纸技术如真空抽吸箱进行。湿幅材可以被另外脱水至稠度大于20％、更具体地在约20％至约40％之间，并且更具体地约20％至约30％。然后，将湿幅材从成形织物转移到以比该成形织物慢的速度行进的转移织物上，以赋予织物增加的强度。转移可以在真空靴(vacuumshoe)的帮助下进行。然后，借助于真空转移辊或真空转移靴将湿幅材从转移织物转移到通风干燥织物。通风干燥织物可以相对于转移织物以大致相同的速度或不同的速度行进。如果需要，通风干燥织物可以以较慢的速度运行以进一步增强拉伸性。尽管湿幅材由通风干燥织物支撑，但是其被通风干燥机干燥到约94％或以上的稠度。干燥工艺可以是倾向于保持湿幅材的松散度或厚度的任何非压缩干燥方法，包括但不限于通风干燥、红外辐射、微波干燥等。

为了给纸产品提供拉伸性，在湿幅材的一个或多个转移点处的织物之间提供速度差。该工艺被称为匆促转移。在成形织物与转移织物之间的速度差可以为约5％至约75％或以上，例如约10％至约35％。例如，在一个实施方案中，基于较慢转移织物的速度，该速度差可以为约15％至约25％。在干燥之前，可以使用湿幅材的单次差速转移或者两次或更多次差速转移以赋予幅材拉伸性。因此，可以存在一个或多个转移织物。因此，赋予幅材的拉伸量可以在一次、两次、三次或更多次的差速转移中分开。从一个织物到另一个织物的匆促转移可以遵循在以下专利中的任一者中所教示的原理：美国专利5,667,636、5,830,321、4,440,597、4,551,199、4,849,054，所有这些专利以与本公开一致的方式通过引用并入本文。

可以使用软化剂来增强纸产品的柔软度，并且可以在形成纤维的水性悬浮液之前、期间或之后将此类软化剂与纤维结合。在形成湿幅材之后，此类试剂也可以被喷涂或印刷到幅材上。合适的试剂包括但不限于脂肪酸、蜡、季铵盐、二甲基脱氢牛脂氯化铵、甲基硫酸季铵盐、羧化聚乙烯、椰油酰胺二乙醇胺、椰油基甜菜碱、月桂基肌氨酸钠、部分乙氧基化季铵盐、二硬脂基二甲基氯化铵、聚硅氧烷等等。基于纤维的重量，软化剂可以以约0.05重量％、0.25重量％或0.5重量％至约0.75或1重量％的量加入。

所制成的幅材的基重可以根据最终纸产品而变化。通常，幅材的基重可以例如从约15gsm、16gsm、18gsm、30gsm或30gsm至约32gsm、34gsm、36gsm、40gsm、45gsm、60gsm或80gsm变化。

在各种实施方案中，可以使用局部粘结剂将造纸纤维粘结在一起，这可以赋予最终纸产品增加的强度。在各种实施方案中，粘结剂可以被添加到未起绉的通风干燥的幅材的每一侧上，然后可以使幅材的每一侧起绉。可以通过凹版印刷、柔版印刷、涂布、喷涂、喷墨或热熔应用来“添加”粘结剂。在各种实施方案中，首先通过常规方式形成用于纸产品的幅材，然后匆促转移并通风干燥(并且不起绉或压延)。接着，向起绉的、通风干燥的基础片材的每一侧添加粘结剂，然后使基础片材的两侧起绉。

粘结剂组合物可以被施用到产品内的一个或多个层片的一个或多个表面上。例如，单层片产品可以具有用粘结剂组合物处理的一个或两个表面。双层片产品可以具有用粘结剂组合物处理的一个或两个外表面和/或用粘结剂组合物处理的一个或两个内表面。在双层片产品的情况下，可能是有利的是，出于手感或吸收性的目的，使一个或两个经粘结剂处理的表面向内层合以暴露在产品外部上的层片的未处理表面。当粘结剂被施用到多层片产品的内表面上时，粘结剂还提供了将层片粘结在一起的方式。在此类情况下，可能不需要机械粘结。在三层片产品的情况下，可以使用相同的选项。在各种实施方案中，粘结剂组合物可以被施用到纸产品的表面上，使得粘结剂组合物完全覆盖施用了粘结剂组合物的纸产品的表面的表面区域。在各种实施方案中，粘结剂组合物可以以覆盖图案施用到纸产品的表面上，使得施用了粘结剂组合物的纸产品的表面的表面区域不被粘结剂组合物完全覆盖。在各种实施方案中，此类图案可以包括但不限于点、条纹、漩涡、几何形状、无定形形状等。这些“粘结剂点”可以将纤维保持为幅材或垫以允许加工。纤维幅材上粘结剂组合物覆盖的表面积可以为约5％或以上，更具体地约30％或以上，更具体地约75％或以上，更具体地约5％至约90％或者约20％至约90％，或约75％至约90％。

粘结剂组合物可以通过任何合适的方法如印刷、喷涂、涂布、发泡等等施用到纤维幅材的一个或两个表面上。粘结剂组合物的固化温度可以是约260℃或以下，更特别是约120℃或以下，更特别是约100℃或以下，更特别是约40℃或以下，更特别是约10℃至约260℃，且更特别是约20℃至约120℃。应该理解的是，尽管粘结剂组合物可以在相对低的温度下固化，但固化速率可以在与固化常规粘结剂相关的较高温度下加速。

在各种实施方案中，粘结剂组合物包含可升华材料。包含可升华材料的粘结剂组合物可以将造纸纤维粘结在一起，并在纸产品使用前和使用期间赋予纸产品初始强度。然后，可升华材料可以在纸产品使用之后从纸产品升华。随着可升华材料从纸产品升华，将造纸纤维保持在一起的粘结消失，留下松散的造纸纤维团，其可以在垃圾桶中塌缩成较小的面积。在各种实施方案中，粘结剂组合物包含至少约5％重量/重量的可升华材料。

在各种实施方案中，可升华材料可以随时间推移而从纸产品升华。在各种实施方案中，当纸产品暴露于周围空气时，可升华材料随时间推移可以从纸产品升华，例如当纸产品与包覆纸产品的空气不可透过的材料分离时，可以发生升华。在各种实施方案中，可升华材料可以在短于约240小时、120小时、100小时、99小时、72小时、25小时、12小时、10小时、8小时、5小时、3小时或2小时的时间框架内从纸产品升华。当可升华材料从纸产品升华时，纸产品可经历纸产品完整性的减小。当可升华材料从纸产品中完全升华时，会留下松散的纤维团。

可升华材料可以是可升华的烃，例如金刚烷、内-三亚甲基降冰片烷、环十二烷、三甲基降冰片烷、降冰片烷、萘、樟脑、薄荷醇等等，以及可升华的极性化合物，例如富马酸二甲酯、苯甲酸、三聚甲醛(tri-oxymethylene)、香豆素、对二氯苯、己内酰胺、1,4-环己二醇、苯酞、丙交酯、三异丙基三噁烷等等。

优选的可升华材料是分子量最大为200，优选最大为170的材料。优选的可升华材料包括在其升华温度下表现出低气味或无可识别的气味从而不会给经处理的纸产品带来不期望的恶臭的材料。可升华材料在纸产品上也留下很少或不容易看见的残余物。

在各种实施方案中，可升华材料可以是具有在18℃至80℃范围内的升华温度的材料。根据一个优选的实施方案，可升华材料表现出在约18℃至约65℃，但更优选约18℃至约40℃范围内的升华温度。在各种实施方案中，可升华材料表现出在室温下或约20℃至约24℃的升华温度。然而，也可以使用更高或更低的升华温度。

在各种实施方案中，可升华材料可以具有在25℃下约0.01mmHg、0.02mmHg、0.03mmHg、0.04mmHg、0.05mmHg、0.06mmHg、0.07mmHg、0.08mmHg、0.09mmHg或0.1mmHg至在25℃下约0.2mmHg、0.3mmHg、0.4mmHg、0.5mmHg、0.6mmHg、0.7mmHg、0.8mmHg、0.9mmHg或1.0mmHg范围内的蒸气压值。下表1中包括一些合适的可升华材料的蒸气压值的实例。

表1：

在各种实施方案中，可以使用多种可升华材料，并且每种可升华材料在所用的其他可升华材料存在下是非反应性的。在各种实施方案中，每种可升华材料的升华温度与其他可升华材料的升华温度相差不超过45℃，优选不超过40℃，更优选不超过35℃。

某些进一步优选的可升华材料可以包括选自以下的一种或多种材料：脂环族烃，其可以是饱和的或不饱和的或任选地被一个或多个基团如氧或氮取代，例如三亚甲基降冰片烷(分子量136.13)；环状烃，其可以是饱和的或不饱和的或任选地被一个或多个基团如氧或氮取代，例如环十二烷(分子量168.32)、四氢二环戊二烯(分子量136.21)、樟脑(分子量152.12)、薄荷醇(分子量156.27)、萘(分子量128.17)，脂族或芳族有机酸，例如富马酸二甲酯(分子量144.13)、苯甲酸(分子量122.12)，以及三噁烷。这些材料仅以举例的方式呈现，并且也可以使用其他合适的材料。

将可升华材料施用到纸产品的纤维的方法没有限制。此类工艺的实例包括：1)通过加热或通过将其置于减压下以使其凝结在纤维上来施用可升华材料的方法；2)通过将可升华材料在溶剂中的溶液施用到纤维上来施用可升华材料的方法；和3)通过在纤维上施用可升华材料的乳液或分散体来施用可升华材料的方法。

可升华材料可以通过所述材料的升华而从纸产品中除去，而不需要在纸产品形成之后应用另外的工序。另外，不存在可升华材料保留在纤维中的问题。因此，可升华物质对转化操作没有表现出不利的影响。

在纸产品形成并干燥后，纸产品可以经历任何后续的转化工艺。在一个实施方案中，纸产品可以经历剪切压延工艺，以在保持足够拉伸强度的同时产生高起毛值。在一个实施方案中，纸产品可以被置于包含空气不可透过的材料的最终包装中。

在各种实施方案中，例如，纸产品可以被空气不可透过的材料如包装膜包覆以形成商业制品。在各种实施方案中，包装膜可以是塑料膜，且更优选热塑性膜，其中该热塑性塑料是单层或层压材料。可用的单层或层压热塑性材料包括聚酯、聚烯烃(包括均聚物和共聚物)、聚酰胺、聚乙烯和乙烯共聚物、聚丙烯和丙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、乙烯基聚合物和共聚物以及丙烯酸聚合物和共聚物。层压材料包括热塑性塑料/纸层压材料。可用的热塑性塑料是双轴取向的聚丙烯。纸产品的外包装不限于作为包装膜的塑料。在某些实施方案中，包装膜可以是外包装纸或其他材料。

在包装膜是塑料膜的实施方案中，其将优选具有约15gsm至约75gsm的基重。膜材料通常将具有约300微米至约600微米的厚度。

尽管本公开通常涉及可用可升华材料处理的纸产品，例如卫生纸、面巾纸、纸巾、工业擦拭物、食品专用擦拭物、医用垫片和其他类似产品，使得纸产品可以随着时间推移而崩解，但是应当理解的是，纸产品可以是可以作为吸收性制品的组分而掺入吸收性制品中的非织造材料。例如，在各种实施方案中，作为非织造材料的纸产品可以掺入吸收性制品中，这些吸收性制品例如但不限于尿布、训练裤、女性垫片、卫生巾、卫生条和成人失禁用服装。本文所述的造纸纤维可以具有吸收特性，并且掺入吸收性制品中的纸产品可以为吸收性制品提供吸收特性。在吸收性制品中利用本文所述的纸产品可以促使在制造吸收性制品期间可升华材料为造纸纤维提供处理完整性。

在各种实施方案中，本文所述的可升华材料可以用于涂布除造纸纤维以外的材料。此类另外材料可以包括但不限于在吸收性制品或其他类型的粉末中通常使用的单独的超吸收性颗粒材料。如同将纸产品掺入吸收性制品中一样，利用本文所述的可升华材料来涂布超吸收性颗粒材料可以将超吸收性颗粒材料或其他粉末粘结在一起成为基质形式，由此提供在制造吸收性制品期间具有处理完整性的超吸收性颗粒材料或其他粉末。然后，可升华材料可以从超吸收性颗粒材料中升华，而不引起超吸收性颗粒材料的特性的材料改变。

该新颖粘结剂的另外施用可以是用于将纤维固定就位的临时保持或固定基质。一个实例是使用粘结剂组合物作为头发涂层，以允许头发被装饰或成型为在涂层升华之后将简单地放松到其原始形状或形式的样式。这可能是短期保持(<3小时)，同时将丝带或发卡或物品戴在头发上；或用较重的涂层保持更长的时间(约8至12小时)，以在美发期间或经过事件(时装表演或接待或派对)返回到其早晨的原始状态的自始至终(8-12小时)保持定型或成型。该应用可以应用于人发、假发、动物毛发、动物毛皮、羽毛、织物等等。

实施例1：

配制并测试含有环十二烷的粘结剂组合物，测试结果报告在表2中。单层片的NB416纤维素纤维(漂白的牛皮纸浆纤维，可从Weyerhaeuser,Federal Way,WA,U.S.A.购得)的纤维素纤维手抄纸(10”×14”)使用气流成网的纤维片材成形器(如授予Buckeye等的美国专利申请公布2005/0268274中描述为Buckeye手抄纸成形器，该专利申请公布以与本公开的内容不冲突的程度全文通过引用并入本文)形成。从手抄纸上切下两个4”×4”方块并称重以提供“未涂布的重量”。在两侧上用溶于己烷的25％重量/重量环十二烷(可从Kremer Pigments Co,New York,NY,U.S.A.购得)以45％重量/重量添加的方式轻轻喷涂4”×4”方块(使用可从Chicago Aerosol,Coal City,IL,U.S.A购得的Prevail喷涂器)。将4”×4”方块置于通风橱中5分钟，以使己烷闪蒸出来。5分钟后再次称重4”×4”方块。每个涂布的4”×4”方块都具有良好的完整性，并且可以如同擦干手一样处理，而没有任何撕裂的迹象或者不从湿手吸收水。

将这两个4”×4”方块中的一个置于袋中，而另一个4”×4”方块被留在通风橱中的烤盘上。随时间推移测量每个样品的重量，直到裸露样品已经回到其原始未涂布的重量。结果可以在表2中见到。随着时间的推移，裸露样品变得易碎且易于解体，其中密封的样品具有非常小的重量改变并保持其良好的完整性。

表2：

时间(小时)	袋中样品的重量(g)	裸露样品的重量(g)
			0	0.73	0.73
72	0.71	0.57
			99	0.71	0.53
120	0.68	0.48
			240	0.67	0.37

上述实施例展示，可以使用含有可升华材料的粘结剂组合物将造纸纤维粘结在一起并赋予纸产品强度。此外，包装材料中的纸产品的周围环境随着时间推移可以保持纸产品的强度和完整性，直到被消费者使用。此外，上述实施例说明，在暴露于裸露环境时，含有可升华材料的粘结剂组合物可以随时间推移而经历升华并且可以自我崩解。自我崩解可以在使用者的垃圾桶中留下体积更小的材料。

实施例2：

配制并测试含有可升华材料的粘结剂组合物，结果见表3。研究了四种可升华材料：樟脑、薄荷醇、萘和环十二烷。每种可升华材料被溶解在己烷(30％重量/重量)中，然后将每种溶液用Prevail喷涂器喷涂到一对含有NB416纤维素纤维的松散纤维素纤维垫的预先称重的2”×2”样品上。将每个样品对风干5分钟并重新称重。将样品对中的一个样品置于袋中，而该对中的另一个相同的样品在通风橱中保持不被覆盖。随着时间推移重新称量每个样品以确定重量损失。

观察到所有可升华材料组合物都为松散的纤维垫提供了硬化特性，使得它可以在垫没有分开的情况下被处理。下表3显示随时间推移的重量损失的结果。

表3：

上述实施例展示，可以使用含有可升华材料的粘结剂组合物将造纸纤维粘结在一起成为垫。此外，包装材料中的纤维的周围环境可以随着时间推移而维持垫的强度和完整性，直到被消费者使用。此外，上述实施例说明，在暴露于裸露环境时，含有可升华材料的粘结剂组合物可以随时间推移而经历更快的升华并且可以自我崩解。自我崩解可以在使用者的垃圾桶中留下体积更小的材料。

实施例3

为了了解纤维组合物是否在可升华材料涂布和由松散纤维形成固体垫的能力上起作用，进行了下列实验，结果包括在表4中。将约1克松散纤维团样品置于纸巾上，然后用Prevail喷涂器喷涂溶于己烷的环十二烷的溶液(40％重量/重量溶液)，并使其在室温下静置5分钟。5分钟后，称重纤维垫并对纤维垫的完整性进行观察。通过处理纤维垫来观察纤维垫的完整性，以确定纤维垫是否会返回到松散纤维团。

表4：

上述结果显示，升华型粘结剂涂料可以在多种纤维类型上使用以制成具有良好完整性的柔性垫。

实施例4

该实施例显示可以如何使用临时可升华涂料以在制造工艺期间将松散纤维保持就位，然后升华以将松散纤维现在留在准备使用的构造制品中。单层片的NB416纤维素纤维(漂白的牛皮纸浆纤维，可从Weyerhaeuser,Federal Way,WA,U.S.A.购得)的纤维素纤维手抄纸(10”×14”)使用气流成网的纤维片材成形器(如授予Buckeye等的美国专利申请公布2005/0268274中描述为Buckeye手抄纸成形器，该专利申请公布以与本公开的内容不冲突的程度全文通过引用并入本文)形成。从手抄纸上切下两个8”×3”样品并称重以提供“未涂布的重量”。然后在一侧上用25％重量/重量溶于己烷的环十二烷溶液以45％重量/重量添加的方式喷涂这些样品(使用Prevail喷涂器)。使样品保持在通风橱中5分钟。样品具有良好的完整性，以便处理并插入垫片外壳(常规尺寸，中等吸收性(Kimberly-ClarkCorporation，Neenah Wisconsin))中且组装完成。3小时之后，检查垫片，且发现在吸收芯中包含松散的纤维素纤维。因此，可升华的粘结剂将松散纤维保持在可适形的基质中以实现处理完整性，从而在制造工艺模拟中组装垫片。这可以提供显著的益处，以进一步简单地制造具有松散纤维的制品，这些松散纤维必须包含在制造的制品中并且潜在地减少掉毛和起尘问题。

实施例5

该实施例显示了可以如何使用临时可升华粘结剂将松散的粉末或颗粒保持在基质中，由此改善将它们掺入制造的制品(以及包含超吸收性颗粒的示例性吸收性制品)中的工艺。在12”×20”金属饼干托盘上放置20克超吸收性粉末(可从BASF SEGermany购得)，且轻轻摇动托盘以将粉末散布成均匀的颗粒层。接着，用25％重量/重量溶于己烷的环十二烷溶液轻轻喷涂(Prevail)粉末层，以实现45％重量/重量的添加。在通风橱中放置5分钟后，可以将具有环十二烷粘结剂的颗粒的片材从托盘中移出并处理为具有良好完整性的片材。该片材被切成8”×3”的样品，并置于不含吸收芯的垫片外壳(常规尺寸，中等吸收性，Kimberly-Clark Corporation,Neenah WI)中。进行组装工艺并制造垫片。2小时后，检查垫片，且颗粒片材已经返回到垫片内的松散超吸收性粉末。该实施例说明在改善含有超吸收性粉末的吸收性产品的处理和制造方面的潜力。导致成本和起尘问题的粉末迁移和损失在吸收性制品的制造工艺中是常见的，这可以使用可升华的粘结剂组合物容易地克服。

实施例6

该实施例显示可以如何使用临时可升华涂料将松散纤维固定就位，然后使其升华以使松散纤维返回其松散形式。将人发和羊毛样品作为松散的扁平束置于容器中，并用25％重量/重量溶于己烷的环十二烷溶液喷涂(用Prevail喷涂器)，以实现45％重量/重量的添加。在通风橱中放置5分钟后，可以将具有环十二烷粘结剂的纤维的片材从托盘中移出并处理为具有良好完整性的片材。在环境条件下2小时后，纤维已经返回到松散的纤维束。

当介绍本公开或其优选实施例的元件时，冠词“一个”、“一种”、“该”和“所述”旨在表示存在该元件中的一个或多个。术语“包含”、“包括”和“具有”旨在包括端值并且意味着可能有除了所列元素之外的另外的元素。在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可做出本公开的许多修改和变化。因此，上述示例性实施方案不应用来限制本发明的范围。

Claims (15)

1.一种纸产品，其包括由多根造纸纤维形成并具有第一外表面和第二外表面的非织造片材，其中至少一个外表面包含局部施用的粘结剂组合物，所述粘结剂组合物包含至少约5％重量/重量的可升华材料。

2.根据权利要求1所述的纸产品，其中所述可升华材料在室温下升华。

3.根据权利要求1所述的纸产品，其中所述可升华材料在25℃下的蒸气压在约0.01mmHg至约1.0mmHg的范围内。

4.根据权利要求1所述的纸产品，其中所述可升华材料是环十二烷。

5.根据权利要求1所述的纸产品，其中所述可升华材料是薄荷醇。

6.一种商业制品，其包含根据权利要求1所述的纸产品和包覆所述纸产品的空气不可透过的材料。

7.根据权利要求6所述的商业制品，其中所述空气不可透过的材料包含热塑性膜。

8.根据权利要求6所述的商业制品，其中所述空气不可透过的材料包含约15gsm至约75gsm的基重。

9.根据权利要求6所述的商业制品，其中所述空气不可透过的材料包含约300微米至约600微米的厚度。

10.根据权利要求6所述的商业制品，其中在从所述纸产品分离所述空气不可透过的材料之后所述可升华材料在短于约240小时的时间段内从所述纸产品升华。

11.根据权利要求10所述的商业制品，其中所述可升华材料在短于约120小时的时间段内从所述纸产品升华。

12.一种制造根据权利要求1所述的纸产品的方法，所述方法包括以下步骤：提供多根造纸纤维，将所述造纸纤维形成为包括第一外表面和第二外表面的非织造片材，和向所述非织造片材的所述外表面中的至少一个施用至少约5％重量/重量的可升华材料。

13.根据权利要求12所述的方法，其中向所述非织造片材的所述外表面中的至少一个施用至少约5％重量/重量的可升华材料的所述步骤还包括以图案施用所述可升华材料的步骤，所述图案涂布施用了所述可升华材料的所述纸产品的所述外表面的表面积的约75％至约95％。

14.一种将超吸收性颗粒材料粘结成基质形式的方法，所述方法包括提供多种超吸收性颗粒材料和向所述超吸收性颗粒材料的外表面施用至少约5％重量/重量的可升华材料的步骤。

15.一种将人发纤维粘结成基质形式的方法，所述方法包括提供多根人发纤维并向所述人发纤维的外表面施用至少约5％重量/重量的可升华材料的步骤。